X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Эмульгаторы часто применяют для приготовления продуктов при создании и стабилизации пищевых дисперсных систем. Их пластические свойства позволяют придать продуктам определенную консистенцию и вязкость.

Основное действие эмульгаторов в продуктах сводится к следующему:

способствуют взаимному распределению двух несмешиваемых сред;

формирование консистенции продукта;

обеспечение пластических свойства и вязкости.

Еще один вид эмульгаторов носит название пенообразователи – они создают особые условия для равномерной диффузии газов в жидкости и твердые вещества. Некоторые эмульгаторы используются в сухих продуктов для того, чтобы облегчить их растворение в воде. Использование эмульгаторов в хлебной продукции и выпечке увеличивает объем продукции и значительно замедляет процесс черствления.

В настоящее время эмульгаторы применяются практически во всех отраслях пищевой промышленности – от выпечки хлеба до мясного производства. Очень важную роль играют эмульгаторы в производстве бисквитного теста – они обеспечивают не только эмульгирование жира, но и качественную пену, которая образуется при взбивании.

Если рассматривать масло-жировую продукцию, то без эмульгаторов было бы невозможно производство спрэдов, маргаринов и некоторых специальных жиров.В зависимости от используемых эмульгаторов значительно изменяется качество конечной продукции.

Натуральные и синтетические эмульгаторы

Не смотря на то, что пищевые эмульгаторы мы привыкли видеть в составе продуктов под маркировками «Е» в основном это довольно хорошо знаковые нам компоненты - природный лецитин, жидкое яйцо, некоторые гидроколлоидырастительного происхождения – агар, пектин, желатин, ланолин, холестерин.

Однако самый распространенный природный эмульгатор – это лецитин. Натуральный лецитин считается очень полезным для человека, однако современный эмульгатор лецитин производится в основном из соевых бобов.

Пищевые эмульгаторы представляют собой поверхностно-активные вещества (ПАВ) – органические соединения, молекулы которых имеют дифильное строение, то есть содержат гидрофильные и гидрофобные атомные группы. Гидрофильные группы обеспечивают растворимость ПАВ в воде, гидрофобные (обычно углеводородные) при достаточно высокой молекулярной массе способствуют растворению ПАВ в неполярных средах. Действие эмульгаторов многосторонне. Они ответственны за взаимное распределение двух несмешивающихся фаз, за консистенцию пищевого продукта, его пластичные свойства, вязкость. С поверхностной активностью молекул ПАВ связана также их способность стабилизировать системы с газовой дисперсной фазой в жидкой дисперсионной среде (пены). Эффективность стабилизации водных пен характерна для эмульгаторов, содержащих цепи предельных жирных кислот, в связи с чем их можно использовать в качестве пенообразователей, в то время как эмульгаторы, содержащие цепи непредельных жирных кислот, проявляют свойства пеногасителей. ПАВ применяются в качестве пенообразователей в технологиях различных инстант-продуктов и взбивных масс, а в качестве пеногасителей — в технологиях молочных продуктов и при промышленной переработке яиц.

Пищевые суспензии представляют собой устойчивые дисперсии твердых частиц с размерами от 0,1 до 100 мкм. Введение ПАВ в такие системы способствует смачиванию твердых частиц, что, в свою очередь, облегчает образование однородного продукта. Обычно в пищевых суспензиях для достижения желаемого результата ПАВ используют вместе со стабилизаторами или загустителями. Наиболее известным примером пищевых суспензий являются шоколадные напитки. Введение ПАВ в жидкие дисперсные системы улучшает способность образования прозрачных растворов, что является принципиальным для различных жидких пищевых продуктов, содержащих красители и ароматизаторы.

Большинство эмульгаторов, молекулы которых содержат ацилы высших жирных кислот, способны к образованию комплексов с растворимой амилозной фракцией крахмала. Такое взаимодействие является важным для замедления процесса черствения хлеба и хлебобулочных изделий, а также для снижения клейкости продуктов, основанных на восстановлении влажности крахмала. Комплексное воздействие на крахмал с целью снижения комкования, улучшения консистенции и однородности сопровождается изменением текстуры таких продуктов, как макароны, хлебобулочные и мучные кондитерские изделия.

Эмульгаторы, имеющие ионную природу, могут вступать во взаимодействие с белками, что способствует улучшению структурных свойств пищевых продуктов. Например, в хлебе такие ПАВ способны образовывать с пшеничным глютеном комплексы, что приводит к повышению эластичности белков и, как следствие, к увеличению объема хлеба.

Некоторые эмульгаторы при добавлении в пищевые системы, которые содержат кристаллы сахара, диспергированные в жире, способны снижать вязкость системы, адсорбируясь на поверхности частиц гидрофильной природы с образованием гидрофобных оболочек. Гидрофобизация поверхности приводит к повышению сродства природы частиц дисперсной фазы к дисперсионной среде, что проявляется в изменении реологических свойств пищевой системы. Эта технологическая функция ПАВ используется, например, для обеспечения текучести расплавленной шоколадной массы.

Другие эмульгаторы в сочетании с оптимизированными условиями технологического процесса могут оказывать влияние на модификацию полиморфной формы, размер и скорость роста кристаллов жира в таких продуктах, как маргарины, различные жировые смеси, шоколадные массы и арахисовое масло. Оптимизация размеров кристаллов таких жиров обеспечивает улучшение сливочного вкуса и других свойств. Эта функция ПАВ может использоваться также на стадии кристаллообразования при получении сахара и поваренной соли.

Как правило, ПАВ являются эффективными смачивающими агентами. Однако выбор конкретной добавки будет зависеть от типа смачивания или природы смачиваемой поверхности — восковой, капиллярной или поверхности порошков. Функция эмульгатора в этом случае сводится преимущественно к снижению межфазного натяжения между жидкостью и поверхностью твердых частиц, что обеспечивает более быстрое и равномерное распределение жидкости по поверхности твердых частиц. Смачивающие агенты используются в технологии таких пищевых продуктов, как десертные смеси, высушенные распылением; сливки для кофе; завтраки быстрого приготовления; высушенные овощи и др.

Такие эмульгаторы, как предельные моно- и диглицериды, обладают способностью предотвращать прилипание некоторых пищевых масс к поверхностям пресс-форм, режущих ножей, упаковочных материалов и даже к зубам потребителя. Это свойство добавок глицеридной природы используется в технологии карамельных масс, конфет и жевательной резинки.

Кодекс Алиментариус присвоил пищевым добавкам индекс Е4хх. Самые распространенные в пищевой промышленности эмульгаторы классифицируются следующим образом(таблица 1):

Таблица 1- Классификация распространенных эмульгаторов

Обозначение	Природа эмульгатора	Функциональное применение
Е322	лецитины фосфатиды	являются и эмульгаторами, и стабилизаторами; антиокислитель солюбилизаторы
Е422	аммонийные соли фосфатидиловой кислоты;	Эмульгаторы, Стабилизаторы
Е432-436	твины, производные, полисорбаты;	Эмульгаторы
Е471	моно-, диглицериды кислот жирных	Стабилизаторы Пластификаторы, Эмульгаторы
Е472е	эфиры жирных и органических кислот, глицерина;	Пластификаторы, Эмульгаторы
Е473	эфиры жирных кислот, сахарозы;	Эмульгаторы, Стабилизатор
Е476	эфиры взаимоэтерифицированных, рициноловых кислот и полиглицерина;	Пластификаторы, Эмульгаторы
Е491-496	спэны, эфиры сорбината.	Эмульгаторы, Стабилизатор

Тонкости эмульгатора Е322Е322 – это эмульгатор лецитин природного, растительного происхождения, который обладает высоким поверхностно-активным действием. В переводе лецитин означает яичный желток. Он используется в пищевой промышленности как добавка, как антиокислитель.

Основными его источниками являются продукты, которые содержат много жира, а именно: яйца, мясо, арахис, печень. Он добывается из остатков производства масла, соевых продуктов.

Особенности эмульгатора Е471Е471 – это добавка из моно-, диглицеридов жирных кислот. Она также получается из натуральных продуктов путем обработки жирных, растительных или искусственных кислот. В основном её получают из глицерина. С помощью данной добавки смешивают растительное масло с водой. Её используют в молочных и жирных продуктах, так как она не является вредной для здоровья в разумных рамках.

Эмульгаторы Е471 применяются в маргарине, майонезе, йогурте, мороженом и других жиросодержащих продуктах.

Действие эмульгатора Е472еЕ472 – это добавка, которая состоит из группы эфиров жирных кислот, глицеринов. К ней относятся такие эфиры:

•Е472а – уксусной кислоты;•Е472b – молочной кислоты;•Е472с – лимонной кислоты;•Е472d – винной кислоты;•Е472е – моно-, диацетил винной кислоты, моно-, диглицерид жирной кислоты;•Е472f – глицерина, винной, жирной, уксусной кислот;•Е472g – моноглицериды сукцинилированные.

Добавка Е472е – это смешанные эфиры глицерина, то есть кислот жирной и диацетилвинной. Благодаря им 472 придает продуктам вязкость, клейкость и однородность.

Иногда, кроме растительных жиров, при производстве данной добавки используют животные, так как они по составу похожи. Но в основном её добывают из соевого масла геномодифицированных растений. Данные эфиры также используются в производстве лекарственных мазей, строительных красок, лаков и олифы.

Использование эмульгатора Е476 – это добавка, которая состоит из соединяющихся жирных кислот, полиглицерина. Его производят из семян клещевины, касторового масла путем переработки ГМО. Официально добавка признана как безвредная и разрешена многими европейскими странами.

Применяют её в двух различных областях:

1.В производстве шоколадных продуктов, глазурей. Поскольку Е476 позволяет правильно создать форму продукта, уменьшить количество их жиров, а также заменить более дорогие составляющие шоколадных изделий дешевыми аналогами.2.В эмульсиях, спреях, восках для смазки форм выпечки, противней, штампующих, формирующих машин кондитерских изделий.

Список использованной литературы

Сумм. Б. Д. Основы коллоидной химии: Учебник для студ. высш. учеб. заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2009.- 240 с.

Боровская Л.В. Электронный учебно-методический комплекс дисциплины «Физическая и коллоидная химия: учебно-методический комплекс дисциплины» Учебное пособие. ФГУП НТЦ «ИНФОРМРЕГИСТР» Депозитарий электронных изданий. Москва 2010 .

Применение PDM-технологий в управлении качеством пищевой продукции. Боровская Л.В., Молова О.Э.//В сборнике: Устойчивое развитие, экологически безопасные технологии и оборудование для переработки пищевого сельскохозяйственного сырья; импортоопережение Сборник материалов международной научно-практической конференции. 2016. С. 66-69.

Транспортировка и хранение скоропортящихся пищевых продуктов. Данилин В.Н., Петрашев В.А., Боровская Л.В.//Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 1996. № 1-2. С.

Прогнозирование фазовых равновесий бинарных систем насыщенных жирных кислот./Данилин В.Н., Доценко С.П., Боровская Л.В., Марцинковский А.В. // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2000. № 1. С. 55-59.

Физическая и коллоидная химия. Беляев А.П.,Кучук В.И.// Известия высших ученых заведений.2012 с.77-79

Код для цитирования: Скопировать